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1、1化工安全技术与环境保护化工安全技术与环境保护2 第三章第三章 防火防爆技术防火防爆技术 第一节第一节 燃烧与爆炸的基础知识燃烧与爆炸的基础知识 第二节第二节 火灾爆炸危险性分析火灾爆炸危险性分析 第三节第三节 点火源的控制点火源的控制 第四节第四节 火灾爆炸危险物质的安全技术措施火灾爆炸危险物质的安全技术措施 第五节第五节 工艺参数的安全控制工艺参数的安全控制 第六节第六节 火灾及爆炸蔓延的控制火灾及爆炸蔓延的控制 第七节第七节 消防安全消防安全3第一节第一节 燃烧与爆炸的基础知识燃烧与爆炸的基础知识一、燃烧的基本知识一、燃烧的基本知识什么是燃烧？什么是燃烧？燃烧是一种复杂的燃烧是一种复杂的
2、物理化学物理化学过程。同时伴有发光、发热过程。同时伴有发光、发热激烈的氧化反应。其特征是激烈的氧化反应。其特征是发光、发热、生成新物质。发光、发热、生成新物质。1 1、燃烧的条件、燃烧的条件 燃烧必须具备以下三个条件：燃烧必须具备以下三个条件：可燃物质、助燃物质可燃物质、助燃物质 、点火源、点火源;*每一个条件要有一定的量，相互作用，燃烧才能发生每一个条件要有一定的量，相互作用，燃烧才能发生.4第一节第一节 燃烧与爆炸的基础知识燃烧与爆炸的基础知识u所有物质分为可燃物质、难燃物质和不可燃物质三类。所有物质分为可燃物质、难燃物质和不可燃物质三类。1 1）可燃物质是指在火源作用下能被点燃，并且当点
3、火源移开）可燃物质是指在火源作用下能被点燃，并且当点火源移开后能继续燃烧直至燃尽的物质；后能继续燃烧直至燃尽的物质；2 2）难燃物质为在火源作用下能被点燃，当点火源移开后不能）难燃物质为在火源作用下能被点燃，当点火源移开后不能维持继续燃烧的物质；维持继续燃烧的物质；3 3）不可燃物质是指在正常情况下不能被点燃的物质。）不可燃物质是指在正常情况下不能被点燃的物质。5凡能帮助和维持燃烧的物质凡能帮助和维持燃烧的物质统称为助燃物统称为助燃物.常见的助常见的助燃物有空气和氧气燃物有空气和氧气氯气和氯酸钾等氧化剂。氯气和氯酸钾等氧化剂。凡能引起可凡能引起可燃物燃烧的燃物燃烧的能源能源统称统称可燃物。包可
4、燃物。包括括明火明火雷电雷电电火花电火花高温体高温体磨擦与撞击磨擦与撞击凡能和空气凡能和空气中的氧或氧中的氧或氧化剂起剧烈化剂起剧烈反应的物质反应的物质.可燃物质包可燃物质包括括可燃液体可燃液体可燃固体可燃固体可燃气体。可燃气体。助燃物助燃物可燃物可燃物点火源点火源物质燃烧三要素物质燃烧三要素6燃烧的基本知识燃烧的基本知识*可燃物、助燃物和点火源是导致燃烧的三要素，缺一不可，可燃物、助燃物和点火源是导致燃烧的三要素，缺一不可，是必要条件。是必要条件。*上述上述“三要素三要素”同时存在，燃烧能否实现，还要看是否满足同时存在，燃烧能否实现，还要看是否满足数值上的要求。在燃烧过程中，当数值上的要求。
5、在燃烧过程中，当“三要素三要素”的数值发生改变的数值发生改变时，也会使燃烧速度改变甚至停止燃烧。时，也会使燃烧速度改变甚至停止燃烧。*首先，要燃烧就必须使可燃物与氧达到一定的比例，如果空首先，要燃烧就必须使可燃物与氧达到一定的比例，如果空气中的可燃物数量不足，燃烧就不会发生。气中的可燃物数量不足，燃烧就不会发生。7燃烧的基本知识燃烧的基本知识u 其次，要使可燃物质燃烧，必须供给足够的助燃物，否则，燃其次，要使可燃物质燃烧，必须供给足够的助燃物，否则，燃烧就会逐渐减弱，直至熄灭。一般可燃物质在空气中的氧含量烧就会逐渐减弱，直至熄灭。一般可燃物质在空气中的氧含量低于低于1616时，就不能发生燃烧。
6、时，就不能发生燃烧。u 再次，要发生燃烧，着火源必须有一定的温度和足够的能量，再次，要发生燃烧，着火源必须有一定的温度和足够的能量，否则燃烧就不能发生。否则燃烧就不能发生。u 总之，要使可燃物质燃烧，不仅要具备燃烧的三个条件，而且总之，要使可燃物质燃烧，不仅要具备燃烧的三个条件，而且每一个条件都要具有一定的量，并且彼此相互作用，否则就不每一个条件都要具有一定的量，并且彼此相互作用，否则就不会发生燃烧。对于正在进行着的燃烧，若消除其中任何一个条会发生燃烧。对于正在进行着的燃烧，若消除其中任何一个条件，燃烧便会终止，这就是件，燃烧便会终止，这就是灭火的基本原理。灭火的基本原理。8燃烧的基本知识燃烧
7、的基本知识2、燃烧的过程、燃烧的过程（P27P27图图3-13-1）9燃烧的基本知识燃烧的基本知识3 3、燃烧类型、燃烧类型10燃烧的基本知识燃烧的基本知识4 4、燃烧温度和热值、燃烧温度和热值 可燃物质燃烧时所放出的热量，部分被火焰辐射散失，而可燃物质燃烧时所放出的热量，部分被火焰辐射散失，而大部分则消耗在加热燃烧上，由于可燃物质所产生的热量是在大部分则消耗在加热燃烧上，由于可燃物质所产生的热量是在火焰燃烧区域内析出的，因而火焰温度也就是燃烧温度。火焰燃烧区域内析出的，因而火焰温度也就是燃烧温度。所谓热值，就是单位质量的可燃物质在完全烧尽时所放出所谓热值，就是单位质量的可燃物质在完全烧尽时所
8、放出的热量。不同的物质燃烧时，放出的热量是不同的，热值大的的热量。不同的物质燃烧时，放出的热量是不同的，热值大的可燃物质燃烧时放出的热量多。可燃物质燃烧时放出的热量多。可燃性固体和可燃性液体的热值以可燃性固体和可燃性液体的热值以“J/kg”J/kg”表示，可燃气表示，可燃气体（标准状态）的热值以体（标准状态）的热值以“J/m3”J/m3”表示。表示。(见见P29P29表表3-4)3-4)11第一节第一节 燃烧与爆炸的基础知识燃烧与爆炸的基础知识二、爆炸的基础知识二、爆炸的基础知识1 1、什么是爆炸？、什么是爆炸？爆炸是物质在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和能量的现象。爆炸是物质在瞬间以机械功
9、的形式释放出大量气体和能量的现象。u爆炸的分类爆炸的分类（1 1）按爆炸能量来源的不同分类）按爆炸能量来源的不同分类物理爆炸物理爆炸-是指由物理因素（如温度、体积、压力）变化而引起的爆是指由物理因素（如温度、体积、压力）变化而引起的爆炸现象。例如炸现象。例如蒸汽锅炉蒸汽锅炉、压缩气、压缩气 体、液化气体过压等引起的爆炸，体、液化气体过压等引起的爆炸，都属于物理爆炸。都属于物理爆炸。物质的化学成分和化学性质在物质的化学成分和化学性质在 物理爆炸后均不发生变化。物理爆炸后均不发生变化。12第一节第一节 燃烧与爆炸的基础知识燃烧与爆炸的基础知识化学性爆炸化学性爆炸-是指使物质在短时间内完成化学反应，
10、同时产生是指使物质在短时间内完成化学反应，同时产生 大量气体和能量而引起的爆炸现象。大量气体和能量而引起的爆炸现象。物质的化学成分和化学性质在化学爆炸后均发生了质的变化。物质的化学成分和化学性质在化学爆炸后均发生了质的变化。如乙炔铜、碘化氮、氯化氮等的爆炸。如乙炔铜、碘化氮、氯化氮等的爆炸。1314爆炸的基础知识爆炸的基础知识（2 2）按爆炸的瞬时燃烧速度分类）按爆炸的瞬时燃烧速度分类轻爆轻爆-物质爆炸时的燃烧速度为每秒数米，爆炸时无多大破坏力，物质爆炸时的燃烧速度为每秒数米，爆炸时无多大破坏力，声响也不大。爆炸浓度上限或下限时的爆炸即属于此类。声响也不大。爆炸浓度上限或下限时的爆炸即属于此类
11、。爆炸爆炸-物质爆炸时的燃烧速度为每秒数十几米至数百米，爆炸时能物质爆炸时的燃烧速度为每秒数十几米至数百米，爆炸时能 在爆炸点引起压力激增，有较大的破坏力，有震耳的声响。在爆炸点引起压力激增，有较大的破坏力，有震耳的声响。爆轰爆轰-物质爆炸的燃烧速度为每秒物质爆炸的燃烧速度为每秒10007000m.10007000m.爆轰时的特点是突爆轰时的特点是突 然引起极高压力，并产生超音速的然引起极高压力，并产生超音速的“冲击波冲击波”。15爆炸的基础知识爆炸的基础知识3 3、爆炸极限及其影响因素、爆炸极限及其影响因素（1 1）爆炸极限）爆炸极限可燃性气体、蒸气或粉尘与空气组成的混合物，并不是在任何浓度
12、下可燃性气体、蒸气或粉尘与空气组成的混合物，并不是在任何浓度下都会发生爆炸，而是必须在一定的浓度比例范围内才能发生燃烧和爆炸都会发生爆炸，而是必须在一定的浓度比例范围内才能发生燃烧和爆炸（2 2）影响可燃性气体、蒸气爆炸极限的因素）影响可燃性气体、蒸气爆炸极限的因素 原始温度原始温度 ；越高爆炸极限范围越大 原始压力；原始压力；越高爆炸极限范围越大 惰性介质、杂物的影响；惰性介质、杂物的影响；惰性介质越多爆炸极限范围越小 ，杂物就比较 复杂 容器的尺寸；容器的尺寸；直径越小爆炸极限范围越小 氧含量；氧含量；越高爆炸范围越大(p32表3-6）点火源；点火源；能量、热表面积、作用时间16爆炸的基础
13、知识爆炸的基础知识4 4、粉尘爆炸、粉尘爆炸 粉尘爆炸是粉尘粒子表面和氧作用的结果。当粉尘表面达到一定温粉尘爆炸是粉尘粒子表面和氧作用的结果。当粉尘表面达到一定温度时，由于热分解或干馏作用，粉尘表面会释放出可燃性气体，这些气体度时，由于热分解或干馏作用，粉尘表面会释放出可燃性气体，这些气体与空气形成爆炸性混合物，而发生粉尘爆炸。与空气形成爆炸性混合物，而发生粉尘爆炸。*粉尘爆炸的影响因素粉尘爆炸的影响因素a a、物理化学性质、物理化学性质 (燃烧热越大的、越易带静电的燃烧热越大的、越易带静电的 、粉尘所含的挥发分越大的）、粉尘所含的挥发分越大的）b b、粉尘颗粒大小、粉尘颗粒大小 c c、粉尘
14、的悬浮性、粉尘的悬浮性d d、空气中粉尘的浓度、空气中粉尘的浓度案例：案例：20142014年年8 8月月2 2日江苏昆山金属粉尘爆燃事故日江苏昆山金属粉尘爆燃事故17第二节第二节 火灾爆炸危险性分析火灾爆炸危险性分析一、生产和贮存的火灾爆炸危险性分析一、生产和贮存的火灾爆炸危险性分析 为防止火灾和爆炸事故，首先必须了解生产或贮存的物质为防止火灾和爆炸事故，首先必须了解生产或贮存的物质的火灾危险性，发生火灾爆炸事故后火势蔓延扩大的条件等，这的火灾危险性，发生火灾爆炸事故后火势蔓延扩大的条件等，这是采取行之有效的防火、防爆措施的重要依据。是采取行之有效的防火、防爆措施的重要依据。为了更好地进行安
15、全管理，可对生产中火灾爆炸危险性进为了更好地进行安全管理，可对生产中火灾爆炸危险性进行分类，以便采取有效的防火防爆措施。行分类，以便采取有效的防火防爆措施。目前我国将化工生产中的火灾爆炸危险性分为五类目前我国将化工生产中的火灾爆炸危险性分为五类.（P33P33表表3-83-8）18类类 别别 特特 征征甲甲 闪点闪点28的易燃液体；爆炸下限的易燃液体；爆炸下限10的可燃气体；常温下能自行分解的可燃气体；常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致自燃或爆炸的物质；常温下受到水或空气中水蒸汽或在空气中氧化即能导致自燃或爆炸的物质；常温下受到水或空气中水蒸汽的作用，能产生可燃气体并能引起燃烧或爆炸的物质
16、；遇酸、受热、撞击、的作用，能产生可燃气体并能引起燃烧或爆炸的物质；遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂；摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂；受撞击、摩擦、或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质；在压受撞击、摩擦、或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质；在压力容器内物质本身温度超过自燃点的生产。力容器内物质本身温度超过自燃点的生产。乙乙 28闪点闪点60的易燃、可燃液体；爆炸下限的易燃、可燃液体；爆炸下限10的可燃气体；助的可燃气体；助燃气体和不属于甲类的氧化剂；不属于甲类的化学易燃危险固体；能与空气燃气体和不属于甲类的氧化剂；不属于甲类的化学易燃危险固体；能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的可燃纤维或粉尘，闪点形成爆炸性混合物的浮游状态的可燃纤维或粉尘，闪点 60的液体雾滴的液体雾滴。丙丙闪点闪点 60的易燃液体；可燃固体。的易燃液体；可燃固体。丁丁 对非燃烧物质加工，并在高热或熔化状态下经常产生辐射热、火花、火对非燃烧物质加工，并在高热或熔化状态下经常产生辐射热、火花、火焰的生产；用气体、液
